Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 16 стр.

   Â ýòîé ñèñòåìå êîîðäèíàò âîëíîâóþ ôóíêöèþ ìîæíî ïðåäñòàâèòü, êàê
ïðîèçâåäåíèå òðåõ ôóíêöèé (ðàäèàëüíîé è äâóõ óãëîâûõ), ïðè÷åì àðãó-
ìåíòîì äëÿ êàæäîé èç íèõ ÿâëÿåòñÿ òîëüêî îäèí ïàðàìåòð- ðàäèóñ, èëè
îäèí èç óãëîâ:
                                     ψ = Rn,l (r ) ⋅θl ,ml (θ ) ⋅ Φml (ϕ ) ,               (14)
   Èíäåêñû n, l è ml ïîêàçûâàþò, ñ êàêèìè êâàíòîâûìè ÷èñëàìè ñâÿçàíà êàæ-
äàÿ ÷àñòü âîëíîâîé ôóíêöèè. Òàê, äëÿ ðàäèàëüíîé ÷àñòè Rn,l(r)- ýòî ãëàâíîå è
ïîáî÷íîå êâàíòîâûå ÷èñëà. Äëÿ óãëîâîé ÷àñòè θl ,ml (θ ) ⋅ Φml (ϕ ) - ýòî l è ml.
    Ãëàâíîå êâàíòîâîå ÷èñëî n îïðåäåëÿåò íå òîëüêî îáùèé çàïàñ ýíåð-
ãèè ýëåêòðîíà, íî è ðàçìåð ýëåêòðîííîãî îáëàêà. Îíî ïðèíèìàåò öåëûå
ïîëîæèòåëüíûå çíà÷åíèÿ îò 1 äî + ∞ (1,2,3 + ∞ ).
    Ïîáî÷íîå (îðáèòàëüíîå) êâàíòîâîå ÷èñëî l îïðåäåëÿåò ôîðìó ýëåêòðîííî-
ãî îáëàêà. Äëÿ êàæäîãî çíà÷åíèÿ n ïîáî÷íîå êâàíòîâîå ÷èñëî ìîæåò ïðèíè-
ìàòü öåëûå çíà÷åíèÿ îò 0 äî (n-l). Òàê, ïðè n=3, l ïðèíèìàåò çíà÷åíèÿ 0,1,2.
    Ìàãíèòíîå êâàíòîâîå ÷èñëî ml õàðàêòåðèçóåò ïðîñòðàíñòâåííóþ îðè-
åíòàöèþ ýëåêòðîííîãî îáëàêà è ìîæåò ïðèíèìàòü çíà÷åíèÿ â èíòåðâàëå îò
– l äî +l. Íàïðèìåð, äëÿ l=1 ðàçðåøåííûå çíà÷åíèÿ äëÿ ml ðàâíû: -1,0,+1.
    Èòàê, àòîìíûì îðáèòàëÿì ñîîòâåòñòâóþò òðè êâàíòîâûå ÷èñëà: n,l, ml.
Ïîâåäåíèå ýëåêòðîíà â àòîìå õàðàêòåðèçóåòñÿ, êðîìå òîãî, ÷åòâåðòûì êâàí-
òîâûì ÷èñëîì - ñïèíîâûì (s).  ñîîòâåòñòâèè ñ êëàññè÷åñêîé ìîäåëüþ, ýëåê-
òðîí ìîæåò âðàùàòüñÿ âîêðóã ñâîåé îñè è, òàêèì îáðàçîì, îáëàäàòü ñïèíîâûì
óãëîâûì ìîìåíòîì. Ñïèíîâîå êâàíòîâîå ÷èñëî s îïðåäåëÿåò âåëè÷èíó ñïè-
íîâîãî óãëîâîãî ìîìåíòà ýëåêòðîíà è ìîæåò áûòü ðàâíûì òîëüêî 1/2. Ìàã-
íèòíîå ñïèíîâîå êâàíòîâîå ÷èñëî ms îïðåäåëÿåò íàïðàâëåíèå ñïèíîâîãî
óãëîâîãî ìîìåíòà ýëåêòðîíà è ìîæåò áûòü ðàâíî +1/2 èëè -1/2 *.
    Ðàññìîòðèì òåïåðü ñòðîåíèå àòîìíûõ îðáèòàëåé, ò.å. ðàñïðåäåëåíèå ýëåê-
òðîííîé ïëîòíîñòè â ïðîñòðàíñòâå àòîìà ñ èñïîëüçîâàíèåì ñôåðè÷åñêèõ
ïîëÿðíûõ êîîðäèíàò. Íà÷íåì ñ ïðîñòåéøåãî ïðèìåðà – àòîìà âîäîðîäà, â
êîòîðîì ñóùåñòâóåò åäèíñòâåííàÿ s-îðáèòàëü**, ò.ê. ïðè n=1 l=0 è ml òàêæå
ðàâíî íóëþ.  ýòîì ñëó÷àå âåðîÿòíîñòü íàõîæäåíèÿ ýëåêòðîíà â ëþáîé òî÷-
êå àòîìíîãî ïðîñòðàíñòâà áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ òîëüêî ðàäèàëüíîé ôóíêöèåé
óðàâíåíèÿ (14) è íå áóäåò çàâèñåòü îò óãëîâûõ êîîðäèíàò θ è ϕ:
                                      ψ 1s = R (r )
*
   Ñïèí (speen- àíãë.)- âåðåòåíî. Óïðîùåííî ìîæíî ïðåäñòàâèòü âðàùåíèå ýëåêòðîíà âîêðóã ñîá-
ñòâåííîé îñè ïî- è ïðîòèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè
**
   Äëÿ îáîçíà÷åíèÿ òèïà îðáèòàëåé èñïîëüçóþò ñèìâîëû: s(l=0), p(l=1), d(l=2), f(l=3), êîòîðûå áåðóò
ñâîå íà÷àëî îò ñëîâà sharp (îñòðûé), principal (ãëàâíûé), diffuse (äèôôóçèîííûé), fundamental (îñíîâ-
íîé). Ýòî ñîîòâåòñòâóåò ñïåêòðàëüíûì ëèíèÿì âîäîðîäà.

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